Herramientas de programación

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Introducción

 Las herramientas de programación, son aquellas que permiten realizar aplicaciones, programas, rutinas, utilitarios y sistemas para que la parte física del computador u ordenador, funcione y pueda producir resultados.

Hoy día existen múltiples herramientas de programación en el mercado, tanto para analistas expertos como para principiantes.

Las herramientas de programación más comunes del mercado, cuentan hoy día con programas de depuración o debugger, que son utilitarios que nos permiten detectar los posibles errores en tiempo de ejecución o corrida de rutinas y programas.

Entre otras herramientas de programación encontramos librerías y componentes, dados por algunos de los lenguajes de programación.

Otras herramientas de programación son los lenguajes de programación, que nos permiten crear rutinas, programas y utilitarios.

Entre algunas de estas encontramos:

NetBeans, Eclipse, MPLab IDE, Matlab, Visual Studio, etc.

Herramientas más importantes

 Algunas de las herramientas de programación más importantes y que más se usan a día de hoy, son:

  1. Compilador
  2. Intérprete
  3. Editor
  4. Depurador
  5. IDE

1.    Compilador

 Un compilador es un programa informático que traduce un programa escrito en un lenguaje de programación a otro lenguaje de programación, generando un programa equivalente que la máquina será capaz de interpretar. Usualmente el segundo lenguaje es lenguaje de máquina, pero también puede ser simplemente texto. Este proceso de traducción se conoce como compilación.

El compilador permite traducir el código fuente de un programa en lenguaje de alto nivel, a otro lenguaje de nivel inferior (típicamente lenguaje de máquina). De esta manera un programador puede diseñar un programa en un lenguaje mucho más cercano a como piensa un ser humano, para luego compilarlo a un programa más manejable por una computadora.

2.    Editor

 Un editor de texto es un programa que permite crear y modificar archivos digitales compuestos únicamente por texto sin formato, conocidos comúnmente como archivos de texto o texto plano. El programa lee el archivo e interpreta los bytes leídos según el código de caracteres que usa el editor. Hoy en día es comúnmente de 7- ó 8-bits en ASCII o UTF-8, rara vez EBCDIC.

Por ejemplo, un editor ASCII de 8 bits que lee el número binario 0110 0001 (decimal 97 ó hexadecimal 61) en el archivo lo representará en la pantalla por la figura a, que el usuario reconoce como la letra "a" y ofrecerá al usuario las funciones necesarias para cambiar el número binario en el archivo.

Los editores de texto son incluidos en el sistema operativo o en algún paquete de software instalado y se usan cuando se deben crear o modificar archivos de texto como archivos de configuración, scripts o el código fuente de algún programa.

3.    Intérprete

 En computación, intérprete o interpretador es un programa informático capaz de analizar y ejecutar otros programas, escritos en un lenguaje de alto nivel. Los intérpretes se diferencian de los compiladores en que mientras estos traducen un programa desde su descripción en un lenguaje de programación al código de máquina del sistema, los primeros (los intérpretes) sólo realizan la traducción a medida que sea necesaria, típicamente, instrucción por instrucción, y normalmente no guardan el resultado de dicha traducción.

Usando un intérprete, un solo archivo fuente puede producir resultados iguales incluso en sistemas sumamente diferentes (ej. un PC y una PlayStation 3). Usando un compilador, un solo archivo fuente puede producir resultados iguales solo si es compilado a distintos ejecutables específicos a cada sistema.

Los programas interpretados suelen ser más lentos que los compilados debido a la necesidad de traducir el programa mientras se ejecuta, pero a cambio son más flexibles como entornos de programación y depuración (lo que se traduce, por ejemplo, en una mayor facilidad para reemplazar partes enteras del programa o añadir módulos completamente nuevos), y permiten ofrecer al programa interpretado un entorno no dependiente de la máquina donde se ejecuta el intérprete, sino del propio intérprete (lo que se conoce comúnmente como máquina virtual).

Para mejorar el desempeño, algunas implementaciones de programación de lenguajes de programación pueden interpretar o compilar el código fuente original en una más compacta forma intermedia y después traducir eso al código de máquina (ej. Perl, Python, MATLAB,  Ruby y C#).

Comparando su actuación con la de un ser humano, un compilador equivale a un traductor profesional que, a partir de un texto, prepara otro independiente traducido a otra lengua, mientras que un intérprete corresponde al intérprete humano, que traduce de viva voz las palabras que oye, sin dejar constancia por escrito.

4.    Depurador

 Un depurador (en inglés, debugger), es un programa que permite depurar o limpiar los errores de otro programa informático. Al Iniciarse la depuración, el depurador lanza el programa a depurar. Éste se ejecuta normalmente hasta que el depurador detiene su ejecución, permitiendo al usuario examinar la situación.

El depurador permite detener el programa en:

  • Un punto determinado mediante un punto de ruptura.
  • Un punto determinado bajo ciertas condiciones mediante un punto de ruptura condicional.
  • Un momento determinado cuando se cumplan ciertas condiciones.
  • Un momento determinado a petición del usuario.

Durante esa interrupción, el usuario puede:

  • Examinar y modificar la memoria y las variables del programa.
  • Examinar el contenido de los registros del procesador.
  • Examinar la pila de llamadas que han desembocado en la situación actual.
  • Cambiar el punto de ejecución, de manera que el programa continúe su ejecución en un punto diferente al punto en el que fue detenido.
  • Ejecutar instrucción a instrucción.
  • Ejecutar partes determinadas del código, como el interior de una función, o el resto de código antes de salir de una función.

El depurador depende de la arquitectura y sistema en el que se ejecute, por lo que sus funcionalidades cambian de un sistema a otro. Aquí se han mostrado las más comunes.

5.    IDEs más populares

 Existen multitud de IDEs para diferentes tipos de lenguaje de programación, para un lenguaje concreto podemos encontrar entornos de todo tipo, desarrollado por compañías de código abierto o simplemente privativo.

 Generalmente,  entre todos los IDEs creados para un lenguaje determinado, siempre encontramos algunos más populares que otros o que han sido aceptados mejor entre los programadores.

 De la misma manera nacen los frameworks (marcos de trabajo). Son la base sobre la que se sustenta el programador para escribir el código de un programa, estos incluyen  programas, bibliotecas y un lenguaje interpretado entre otros programas para ayudar a desarrollar y unir los diferentes componentes de un proyecto. Generalmente reúnen las funciones más comunes para llevar a cabo un proyecto específico.

Dentro de los entornos más conocidos para Java encontramos Eclipse y NetBeans, ambos proyectos de código abierto, creados en el propio lenguaje java, la diferencia entre los dos erradica en que cada uno está enfocado a una finalidad distinta lo que no conlleva a que ambos no puedan hacer lo mismo.

NetBeans se inclina hacia aplicaciones desarrolladas a partir de un conjunto de componentes software, llamados módulos. Los módulos  pueden ser desarrollados independientemente, las aplicaciones basadas en la plataforma NetBeans pueden ser extendidas fácilmente por otros desarrolladores de software, mientras que eclipse está orientado a desarrollar lo que el proyecto llama "Aplicaciones de Cliente Enriquecido", opuesto a las aplicaciones "Cliente-liviano" basadas en navegadores.

Uno de los entornos más potentes de la red, es Microsoft Visual Studio, aunque no el más usado y mejor posicionado, C# es de los lenguajes más rápidos dentro de su ámbito. Su principal característica es que es un lenguaje interpretado, pero a diferencia de java es interpretado a un lenguaje intermedio, que luego es traducido al lenguaje máquina dependiendo en el sistema que se ejecuta. Utiliza .net, el framework desarrollado por Microsoft y de los más conocidos ya que viene con el sistema operativo Windows. Una función pionera de este entorno es que es capaz  de reconocer lo que se escribe y al mismo tiempo consultar una base de datos propia para agilizar la escritura del código, de manera que cuando detecta que estas escribiendo algo relacionado con lo ya escrito o conocido, es capaz de autocompletar el resto de texto. Cada vez son más los entornos que lo implementan.

Dentro del marco de los microcontroladores encontramos MPLab IDE, es un editor gratuito destinado a productos de la marca Microchip. Es un editor modular, es decir, permite seleccionar los distintos tipos de microcontroladores soportados, además de permitir la grabación de estos circuitos integrados directamente al programador.

Por último, MATLAB,  un software matemático con un lenguaje de programación propio (lenguaje M). Está disponible para los sistemas Unix, Windows y Apple Mac OS X.

Entre sus prestaciones básicas se hallan: la manipulación de matrices, la representación de datos y funciones, la implementación de algoritmos, la creación de interfaces de usuario (GUI) y la comunicación con programas en otros lenguajes y con otros dispositivos hardware. El paquete MATLAB dispone de dos herramientas adicionales que expanden sus prestaciones,  Simulink (plataforma de simulación multidominio) y GUIDE (editor de interfaces de usuario – GUI).

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